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Auteur(s)
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François RONDÉ‐OUSTAU : Ingénieur civil des Mines de Nancy - Docteur-Ingénieur - PSA Peugeot-Citroën, unité de Recherches Matériaux Technologie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Parmi tous les procédés de mise en forme des tôles minces (épaisseur inférieure à 3 mm), l’emboutissage est de loin le plus utilisé. C’est un procédé qui permet de réaliser des pièces de surface non développable à partir de tôles minces. Il trouve son application dans bon nombre de secteurs d’activité tels que le mobilier métallique, l’électroménager, l’emballage métallique (ferblanterie) et surtout la carrosserie des véhicules automobiles qui représente environ 300 pièces embouties pour une masse totale d’acier mis en œuvre de 500 kg environ. C’est à cette dernière application que nous nous intéresserons plus particulièrement. Compte tenu des chutes inhérentes au procédé, la carrosserie automobile représente à travers le monde environ 20 millions de tonnes d’acier par an, soit près de 20 % de la production mondiale de tôles minces d’acier extra‐doux. Particulièrement développé sur les aciers, ce procédé est aussi applicable avec plus ou moins de facilité à d’autres matériaux, en particulier l’aluminium.
Pour une approche plus facile de cet article, le lecteur devra se reporter aux articles voisins de cette rubrique :
L’auteur remercie vivement ses collègues Bruno CHAMONT et François MAIRE, de la Direction des Méthodes PSA, pour les conseils avisés et les suggestions amicales qu’ils ont bien voulu lui apporter lors de la rédaction de cet article.
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Variantes du procédé
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7. Perspectives d’avenir
7.1 Évolution des matériaux
Le lecteur se reportera utilement à l’article Tôles pour mise en forme dans ce traité.
L’évolution conjointe des connaissances en métallurgie et des procédés d’élaboration des aciers a conduit, au cours des vingt dernières années, à des tôles à propriétés améliorées du point de vue déformabilité ou caractéristiques de service.
Aujourd’hui se font jour des aciers présentant simultanément ces deux types d’avantages au travers de nuances à déformabilité élevée et dont les caractéristiques d’usage se développent au cours de leur mise en œuvre soit par l’écrouissage proprement dit, soit par des effets de température sur structure écrouie pendant la phase de cuisson des peintures (aciers dits à bake hardening ), soit par transformation métallurgique induite par la déformation plastique (TRIP steel ).
Du point de vue de l’emboutisseur, l’arrivée massive des tôles prérevêtues de zinc (galvanisées ou électrozinguées) constitue sans doute l’évolution majeure de ces dernières années tant les répercussions ont été sensibles au niveau du procédé, qu’il s’agisse de la modification des conditions de frottement tôle/outils comme des nouveaux défauts d’aspect liés à la nature même du revêtement.
Des revêtements équivalents au zinc pourraient voir le jour prochainement (PVD en particulier) nécessitant vraisemblablement un réajustement des procédures de transformation.
Du côté des non‐ferreux et dans la conception actuelle des véhicules en structure monocoque, seul l’aluminium appraît comme un concurrent potentiel de l’acier pour la réalisation des carrosseries par emboutissage. Cependant, même si ce matériau a déjà été utilisé au cours des années cinquante dans le domaine de la carrosserie automobile (Dyna Z de Panhard en 1953), son utilisation en construction automobile reste difficile aujourd’hui du fait de son prix, d’une part, et du fait de l’inadaptation des moyens de fabrication existants, d’autre...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RAULT (D.) - Description de l’emboutissage et problèmes posés. - Chap. XVIII, Mise en Forme des Métaux et Alliages (1976), Éd. CNRS (École d’été de Villars‐sur-Ollon) (1975).
-
(2) - RONDÉ‐OUSTAU (F.) - Le plissement en emboutissage : approche phénoménologique et expérimentale. - 5e partie, Chap. 1, Physique et Mécanique de la Mise en Forme des Métaux (1990), Presses du CNRS (École d’été d’Oléron) (1987).
-
(3) - MAEDER (G.), JAMEUX (J.P.), EL MOUATASSIM (M.) - L’emboutissage, les attentes des constructeurs, modélisation. - 2e Symposium Automobile de Paris, (doc. Sollac) 27-28 juin 1991.
-
(4) - PEARCE (R.) - Sheet metal forming. - Éd. Adam Hilger (New York) (1991).
-
(5) - SANZ (G.) - Gagner du temps sur le temps. Enjeux de la recherche/développement pour la production sidérurgique et la mise en œuvre de l’acier. - 1er Symposium Automobile de Paris, (doc. Sollac) 27-28 juin 1990.
-
...
ABICHOU (H.) - Simulation de l’emboutissage à froid par une méthode asymptotique numérique. - Thèse de doctorat Sciences et Techniques, Metz (2001).
DE MAGALHAES CORRELA (J.P.) - Modélisation et étude numérique du plissement des tôles dans les processus d’emboutissage profond. - Thèse de doctorat Sciences de l’Ingénieur. Option mécanique des matériaux, Metz (2001).
PESSANHA MOREIRA (L.) - Étude numérique de l’influence du modèle de plasticité sur le comportement des tôles lors de l’emboutissage. - Thèse de doctorat Sciences de l’Ingénieur. Option mécanique des matériaux, Metz (2002).
GATI (W.) - Approche pseudo inverse pour simulations rapides du procédé d’emboutissage et de retour élastique des pièces en tôle minces. - Thèse de doctorat Calcul et optimisation des structures mécaniques, Compiègne (2000).
HAUT DE PAGE
Syndicat National du Découpage et de l’Emboutissage SNDE.
Centre Technique des Industries Mécaniques CETIM http://www.cetim.fr.
HAUT DE PAGE3 Logiciels et leurs distributeurs
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